• 한국가스학회지
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• 제4권4호
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• pp.25-33
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• 2000

최근 들어 가혹한 온도 및 압력조건에서 운전이 요구되는 고온배관들의 잔여수명예측은 상당히 중요한 관심사로 부각되고 있다. 이에 고온손상을 정량적으로 평가하여 설비를 안전하게 사용하기 위한 유지기술 및 수명평가 기술을 확보하는 것은 매우 중요하다. 한편 이러한 고온배관내 대부분의 균열은 반타원 표면균열의 형태로 형상화되어 파괴역학의 실제응용에서 발견할 수 있는 가장 복잡한 형상과 하중특성을 갖게 된다. 이를 배경으로 본 연구에서는 먼저 축방향 및 원주방향 반타원 표면균열이 존재하는 직관의 완전 3차원 유한요소망 자동생성 프로그램을 작성하였다. 이렇게 생성된 유한요소 입력자료를 이용하여 3차원 유한요소 해석을 수행하면 반타원 표면균열선단을 따른 고온 크리프 파괴 지배변수 $C^{\ast}$-적분값을 구할 수 있다. 또한 $C^{\ast}$-적분값에 준해 균열진전량을 계산하는 후처리 균열진전 모듈을 추가하여 사용자 편의 수명평가 프로그램을 개발하였다. 최종적으로 개발된 통합 수명 평가 프로그램을 이용하여 여러 가지 해석변수들의 반타원 표면균열을 갖는 고온 직관 수명에 대한 영향을 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2374-2385
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• 1994

SiCw/Al composite material is especially attractive because of their superior specific strength, specific stiffness, corrosion fatigue resistance, creep resistance, and wear resistance compared with the corresponding wrought Al alloy. In this study, Fatigue crack growth behavior and fatigue crack path morphology(FCPM) of SiC whisker reinforced Al 6061 alloy with 25% SiC volume fraction and Al 6061 allay were performed. Result of the fatigue crack growth test sgiwed that fatigue crack growth rate of SiCw/Al 6061 composite was slower than that of Al 6061 matrix therefore it was confirmed that Sic whisker have a excellent fatigue resistance. And Al 6061 matrix had only FCPM perpendicular to loading direction. On the other hand SiCw/Al 6061 composite had three types in fatigue crack path morphology. First type is that both sides FCPM of artificial notch are perpendicular to loading direction. Second type is that a FCPM in artifical notch has slant angle to loading direction and the other side FCPM is perpendicular to loading direction. Third type is that both sides FCPM of notch have slant angle to loading direction. It was considered that this kinds of phenomena were due to non-uniform distribution of SiC whisker and confirmed by SEM observation for fracture mechanism study.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.483-491
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• 2010

본 논문에서는 점탄성 재료의 피로균열 성장을 분석하기 위해 ${\Delta}J$-적분을 이용하였다. J-적분의 계산 시 기존의 수치해석 방법이 아닌 해석적인 적분 해를 도출하여 계산시간을 절감하고 정확도를 크게 높였다. 계산 시 응력확대계수는 특정 균열에 대해 참조하는 방법이 아닌 유한요소해석을 통해 구하는 방법을 사용하였다. 기존의 ${\Delta}K$를 이용한 피로균열 예측과는 달리 크리프 변형계수, 단 두 개의 피로성장 모델 변수만을 가지고 다양한 하중과 하중주기에서의 피로균열 성장을 성공적으로 분석할 수 있었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1998년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.11-24
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• 1998

The invention of fusion wilding technology has brought on a revolutionary change in manufacturing industry which enables the construction of large scale high temperature plants in chemical, petrochemical and power generation industries. However, among the failure cases of high temperature components, premature failures of weldments have taken a large percentage that indicates the detrimental effect of welding on structural integrity. The accurate prediction of the high temperature behaviour of welded components is thus becoming increasingly important in order to realise an optimised design and maintenance of a plant life. In the present paper, recent research activities on high temperature behaviour of welded structures are briefly summarised. A local deformation measuring technique is proposed to determine the creep properties of weldment constituents. A damage mechanics approach is introduced to study the life reduction and ductility reduction due to the presence of a weld in high temperature structures. Finally, the high temperature creep crack growth in weldments is discussed.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권10호
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• pp.785-792
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• 1991

An investigation of the crack propagation behavior of Al2O3-33Vol.% SiCw at 140$0^{\circ}C$ was conducted with various loading frequencies. Higher crack propagation was observed in lower frequency and higher load ratios. Interface sliding fracture due to glassy phase from the oxidation of SiCw and cavitation along grain boundary of diffusional creep appeared to be the main mechanism of fatigue fracture in slower crack propagation while interface sliding and whisker pull out aided by glassy phase formation played main role of fatigue fracture for higher crack growth condition. The frequency effect on deformation behavior was discussed with a Maxwell model.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권12호
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• pp.1257-1263
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• 2015

제 4 세대 원자로의 고온 구조재료로 사되는 Grade 91 강의 크리프 균열성장 거동에 대한 천이영역과 정상상태영역에서의 상관 관계를 조사하였다. 이를 위해 $600^{\circ}C$의 동일한 온도 및 동일한 하중조건에서 1/2" CT 시편을 사하여 크리프 균열성장 시험 데이터를 얻었다. 크리프 균열성장 속도식은 $C^*$-파괴매개변수를 사하여 천이영역과 정상상태영역에서의 평가 식을 각각 도출하였다. $C^*$와 da/dt 의 관계에서 천이영역의 크리프 균열성장 속도는 시험 데이터의 산포가 크지만 정상상태영역의 크리프 균열성장 속도와 비슷한 기울기로서 상관성이 있었으며 천이영역 균열성장속도는 정상상태 균열성장속도에 비해 약 5.6 배 낮았다. 본 결과를 이하면 짧은 시간의 천이영역 균열성장속도로부터 장시간의 시험으로 얻을 수 있는 정상상태 균열성장속도를 예측할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4D호
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• pp.387-393
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• 2010

본 논문에서는 아스팔트 포장의 균열 성장을 분석하기 위해서 확장유한요소법을 사용하였다. 또한 아스팔트의 점탄성 효과를 고려하기 위하여 맥스웰 체인을 이용한 점탄성 구성방정식을 사용하였으며, 균열 모델로는 선형점성균열 모델을 사용하였다. 특히 점탄성 구성방정식을 구성할 때 측정을 통해 얻어지는 온도별 변형계수와 지연시간을 Prony 급수를 이용해 재구성한 크리프 곡선을 직접 사용하지 않고 연속적인 미분이 가능한 멱승 로그 식으로 대체하여 사용하였다. 멱승 로그 식으로 완화시간 스펙트럼(relaxation spectrum)을 계산하여 맥스웰 체인의 부분탄성계수(partial moduli)를 도출하였다. 멱승 로그 적정 식을 통해 구한 맥스웰 체인의 부분 탄성계수는 크리프 곡선을 직접 이용하는 방법으로 구한 부분 탄성계수 보다 안정적인 형태의 곡선을 나타내어 해석을 용이하게 해준다. 개발된 정적균열 해석 모듈을 이용하여 아스팔트 시편의 온도별 정적균열 성장 실험 결과를 성공적으로 모사할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권4호
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• pp.1194-1201
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• 1996

For the case of creep-fatigue interaction, the damage zone developed in front of the growing crack-tip during creep regime is important because it can affect the damage mechanism to be occured by the following fatigue load. These are studied in theis paper through proper consideration of the cavitiy-size dependent sintering stress which is approximated by polynomials. It is shown that the inclination of reversed damage zone size with respect to the applied load parameter can be explained by considering realistic sintering stress distribution. However, the resultant stress field has $r^{1/2+\theta}$ singularity, regardliss of the profile of variable sintering stress, which is the same to that case solved for constant sintering stress.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.126-133
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• 2016

Recently, the research and development of Sodium-cooled Fast Reactors (SFRs) have made progresses. However, liquid sodium, the coolant of an SFR, is chemically unstable and sodium fire can be occurred when liquid sodium leaks from sodium pipe. To reduce the damage by the sodium fire, many fire walls and fire extinguishers are needed for SFRs. LBB concept in SFR might reduce the scale of sodium fire and decrease or eliminate fire walls and fire extinguishers. Therefore, LBB concept can contribute to improve economic efficiency and to strengthen defense-in depth safety. The LBB assessment procedure has been well established, and has been used significantly in light water reactors (LWRs). However, an LBB assessment of an SFR is more complicated because SFRs are operated in elevated temperature regions. In such a region, because creep damage may occur in a material, thereby growing defects, an LBB assessment of an SFR should consider elevated temperature effects. The procedure and method for this purpose are provided in RCC-MRx A16, which is a French code. In this study, LBB assessment was performed for PGSFR IHTS hot-leg pipe according to RCC-MRx A16 and the applicability of the code was discussed.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.61-61
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• 2009

This paper has been performed in order to figure out the reason of failure in T23 weldments used for boiler tube at 550 $^{\circ}C$. Defects such as cracks and cavities occurred in CGHAZ (coarse grain heat-affected-zone) and multi pass of weld metal, and these crack propagated along grain boundary. Microstructure evolution such as grain growth and carbide precipitation was investigated by optical microscope (OM), transmission electron microscope(TEM). Moreover, Auger electron spectroscope (AES) was employed in order to examine segregation along the grain boundaries. There is significant difference in grain size and precipitation distribution in the region where cracking took place. In addition, sulfur segregation was observed. Based on the results of this investigation, it has been possible to establish that this type of cracks were consistent with reheat cracking and creep damage. Selection of optimal filler metal, heat input, and PWHT temperature is required for prevention in order to avoid this type of cracking.